Effect of Cervi Cornu On treatment of Osteoporosis in Ovariectomized Rats

鹿角이 난소적출로 유발된

흰쥐의 골다공증 치료효과에 미치는 영향

황정수¹, 서부일¹, 박지하¹, 노성수¹, 김미려¹, 김승모¹, 구진숙^2*

1：대구한의대학교 한의학과 2：부부한의원

Effect of Cervi Cornu On treatment of Osteoporosis in Ovariectomized Rats

Jeong-Soo Hwang¹, Bu-Il Seo¹, Ji-Ha Park¹, Seong-Soo Roh¹, Mi-Ryeo Kim¹, Seong-Mo Kim¹, Jin-Suk Koo^2*

1：Department of Oriental Medicine, Daegu Haany University, Gyeongbuk, Korea 2：Couple Oriental Medical Hospital

ABSTRACT

Objectives：The present study has been undertaken to investigate the effects of Cervi Cornu on treatment of osteoporosis in ovariectomized rats.

Method：In this experiment, the rats were ovariectomized. Rats were administered by Cervi Cornu.

The levels of bone mineral density, osteocalcin, ALP, calcium, phosphorus in serum, calcium, phosphorus, deoxypyridinoline in urine, ash weight of bone, body weight and uterus weight were measured.

Results：

1. The levels of fibula-tibial bone mineral density were significantly increased in comparison with OVX group at 8 weeks in Cervi Cornu group.

2. The levels of serum osteocalcin showed significant decrease in comparison with OVX group at 4 weeks in Cervi Cornu group. The levels of serum ALP and phosphorus showed significant decrease in comparison with OVX group at 4, 8 weeks in Cervi Cornu group group. The levels of serum calcium showed significant increase in comparison with OVX group at 4, 8 weeks in Cervi Cornu group.

3. The levels of urine calcium, phosphorus and deoxypyridinoline showed significant decrease in comparison with OVX group in Cervi Cornu group.

4. The levels of fibula-tibial ash weight showed significant increase in comparison with OVX group in Cervi Cornu group.

5. The levels of body weight were significantly decreased in comparison with OVX group at 4, 8 weeks in Cervi Cornu group.

6. The levels of uterus weight were significantly increased in comparison with OVX group in Cervi Cornu group.

Conclusion：Reviewing these experimetal results, it appeared that Cervi Cornu had efficacy on treatment of osteoporosis.

Key Words：Cervi Cornu, treatment of osteoporosis, ovariectomized rats.

* 교신저자：구진숙. 부부한의원.

․ Tel：054-853-5511 ․ [email protected]

․ 접수：2010년 4월 19일 ․ 수정：2010년 6월 4일 ․ 채택：2010년 6월 22일

緖 論

鹿角은 사슴과의 梅花鹿 Cervus nippon Temminck 또는 馬鹿 Cervus elaphus Linnaeus. 및 同屬 近緣 動物의 이미 骨化된 角이나 혹은 骨質化된 老角이 自然 脫落된 것인데

, 「主惡創癰腫 逐邪惡氣留血在陰 中」이라고 처음으로 神農本草經 上品

에 기록되었으 며, 주로 溫腎陽, 行血消腫, 强筋骨하는 효능을 지니고 있어서, 주로 陽痿, 腰脊冷痛, 遺精, 虛勞內傷, 乳癰初 起, 陰疽瘡瘍, 瘀血腫痛 등의 증상에 많이 활용되어 왔 다

.

골다공증은 2007년 기준으로 우리나라 전체 인구 중 에서 유병율이 약 1 % 에 이르는 질환이다

. 우리나라 국민이 매우 많이 앓고 있는 질환인 골다공증은 골의 강도를 약화시켜서 골절의 위험성을 증가시키는 질환인 데, 골량의 감소와 미세구조의 이상을 지니고 있어서, 결과적으로 뼈가 약해져서 부러지기 쉬운 상태가 되는 전신적 질환이다

. 이 골다공증은 나이가 많은 여성이 나 남성에게 매우 중요한 건강 문제가 되고 있다

. 골 다공증은 폐경 후에는 골밀도 및 골강도의 감소가 급격 히 진행되기 때문에

, 특히 여성의 폐경기 이후에 골다 공증이 많이 나타나며

, 또한 노화와 연계된 자연적인 현상으로 연령증가에 비례하여 발병률이 상승되는 대표 적이 질환으로

, 수명의 증가로 인하여 노인들에게서 골다공증의 비율이 높아지고 있다

. 그런데, 골다공증 으로 진행되는 것을 차단하기가 쉽지 않고, 골다공증으 로 인하여 발생하는 골절 때문에 심각한 정신적, 육체 적 장애와 개인 및 사회 경제적 손실을 가져오게 되므 로, 골다공증을 치료하는 것 못지않게 골다공증에 걸리 지 않도록 예방하는 것이 매우 중요하다

. 이러한 원 인으로 인하여 골다공증의 예방과 치료를 위한 한의학 적 방법이 다양하게 시도되고 있다.

골다공증과 가장 유사한 표현을 찾아보면, 《黃帝內

經》

에서 骨痺와 骨痿를 찾을 수 있으며, 그 외에

도 虛勞나 虛痺, 骨寒, 骨熱, 骨虧, 骨枯, 骨痛 등의 질 환을 골다공증의 범주에 포함시킬 수 있을 것이다

. 따라서, 저자는 補腎助陽시키고 强筋骨하는 효능이 있 는 鹿角이 골다공증 치료에도 적용될 수 있을 것으로 생각하여, 鹿角의 물 추출물이 난소 적출로 유발된 흰 쥐의 골다공증에 대한 치료효과를 동물실험을 통하여 검증하고자 하였다.

인위적으로 卵巢가 切除된 흰쥐에서의 骨消失은 閉經 期의 여성과 비슷한 양상을 나타내므로

, 저자는 흰쥐 의 난소적출로 골다공증을 유도한 Salville의 방법

을 따라서 난소를 제거한 흰쥐에 골다공증을 유발한 다음, 鹿角의 물 추출물을 투여하여 척추골, 대퇴골, 비골경 골의 골밀도에 미치는 영향, 혈청 중 osteocalcin 함

량, alkaline phosphatase 활성도, calcium 함량, phosphorus 함량에 미치는 영향, 뇨 중 무기성분의 변 화, deoxypyridinoline 함량에 미치는 영향, 골의 회분 무게에 미치는 영향, 체중 변화에 미치는 영향, 자궁 무게에 미치는 영향을 측정한 결과, 유의한 결과를 얻 었기에 보고하는 바이다.

實 驗

1. 材 料

1) 藥 材

本 實驗에 사용한 馬鹿 Cervus elaphus Linnaeus.

을 基源動物로 하는 鹿角(계림약업사(대구), 한국산)은 대구한의대학교 본초학교실에서 검증한 후에 精選處理 하여 사용하였다.

2) 動 物

건강한 Sprague-Dawley계 雌性 흰쥐를 固形飼料 (삼양사)로 사육하다가 240g 이상이 되었을 때 수술하 였다.

2. 方 法

1) 檢液의 調製

鹿角 각 100g에 증류수 1,300㏄를 가하고 냉각관을 장치하여 直火 위에서 3시간 30분 동안 가열(대웅약탕 기, 한국), 추출, 여과한 후 100㏄로 감압 농축하여 최 초의 鹿角 물 추출액을 얻었다. 이와 같은 방법으로 鹿 角 추출물을 얻어서 실험에 이용하였다.

2) 骨多孔症의 誘發

手術은 卵巢를 切除하지 않고 단지 등 부위의 皮膚만 切開하여 開腹한 群(sham-operation, 이하 Sham群), 등 부위의 皮膚를 切開하여 양쪽의 卵巢를 제거한 群 (ovariectomized group, 이하 OVX群) 및 등 부위의 皮膚를 切開하여 양쪽의 卵巢를 제거하고 6주 후부터 鹿角을 투여한 群(Cervi Cornu group, 이하 CC群)으 로 나누었다. 마취는 pentobarbital sodium(entobal, 한림제약)으로 마취(50㎎/㎏/BW, i.p.)한 다음 實施하 였으며, 모든 쥐는 手術한 다음부터 精製水를 食水로 供給하였다.

3) 實驗群의 配定

Sham 手術과 卵巢切除術을 行하고 난 다음날부터

실험동물을 모두 3군으로 나누었으며, 各 群에는 7마리

씩 配定하였다.

Sham-operation group(이하 Sham群)은 卵巢를 切除하지 않고 단지 등 부위의 皮膚만 切開하여 開腹한 群이고, ovariectomized group(이하 OVX群)은 등 부 위의 皮膚를 切開하여 양쪽의 卵巢를 제거한 群으로 생 리식염수를 투여한 群이며, 鹿角投與群(CC group)은 卵巢切除術을 行하고 6주가 지난 후 골다공증이 유발된 다음 鹿角 물 추출액을 투여한 群이다.

4) 檢液의 投與

鹿角 投與群에는 卵巢切除術을 行하고 6주가 지난 후 골다공증이 유발된 다음, 鹿角 물 추출액을 각각 매 회 體重 100g當 1㏄(體重 100g當 鹿角 각 1g)씩 1일 2회 8주간 經口 투여하였다. Sham群과 對照群(이하 OVX群)에는 0.9% 生理食鹽水를 매일 같은 량과 같은 회수로 8주간 經口 投與하였다.

5) 觀察 및 檢査項目 (1) 骨密度 測定

手術 直前과 卵巢摘出 수술을 실시한 後 6주 및 약 물 투여 후 4주와 8주가 되는 날 脊椎, 오른쪽 大腿骨 및 脛骨의 骨密度(bone mineral density, 이하 BMD) 를 골밀도측정기(PIXIMUSTM, Lunar, U.S.A.)를 利 用하여 測定하였다.

(2) 血淸成分의 變化

① 採血 및 血淸分離

혈액은 난소를 적출하기 전, 난소를 적출한 후 6주와 녹각 추출액을 투여한 후 4주와 8주되는 날에 채취하였 는데, 난소를 적출하기 전, 摘出한 後 6주와 녹각 추출 액을 투여한 후 4주되는 날에는 鎖骨下靜脈에서 혈액을 채취하였다. 녹각 추출액을 투여한 후 8주되는 혈액의 채취는 8주되는 날 전날부터 24시간 絶食시킨 흰쥐를 pentobarbital sod.로 0.1㏄/100g을 복강에 주사하여 마취한 후, 복부 정중선을 따라 開腹하고 복부 대동맥에 서 혈액을 채취하였다. 채취한 全血의 일정량을 CBC bottle에 넣고 나머지 혈액은 실온에서 30분간 방치하 여 응고시킨 후, 원심분리기로 3,000rpm에서 15분간 원심분리하여 혈청을 분리시켜 실험에 사용하였다.

② 血淸 성분의 測定

血淸 中 osteocalcin 含量은 osteocalcin RIA kit(Brahms co.)를 사용하여 Radioimmunoassay (RIA)法

에 의하여 測定하였다. 혈청 중 alkaline phosphatase의 활성도 측정은 UV법

에 따라 분석용 kit(히타치, 일본)를 사용하여 spectrophotometer (Hitachi 7170A, 히타치, 일본)로 측정하였다.

Inorganic phosphorus의 含量은 比色法

(spectrophotometric method)에 따라 phosphorus 분석용 kit(히타치, 일본)를 사용하여 spectrophotometer (Hitachi 7170A, 히타치, 일본)로 측정하였다.

Calcium의 함량은 比色法

(spectrophotometric method)에 따라 분석용 kit(히타치, 일본)를 사용하여 spectrophotometer(Hitachi 7170A, 히타치, Japan) 로 측정하였다.

(3) 尿의 성분의 변화

① 尿中 Ca와 P의 測定

적출 후 6주가 되고, 검액을 투여한 후 8주되는 전 날 물을 자유롭게 섭취하게 하면서 1마리씩 흰쥐 대사 cage에 넣고 24시간 동안 採尿하고 원심분리하여 뇨량 을 잰 다음, 뇨 중 Ca와 P를 측정하였다.

Calcium의 함량은 比色法

(spectrophotometric method)에 따라 분석용 kit(히타치, 일본)를 사용하여 spectrophotometer(Hitachi 7170A, 히타치, 일본)로 측정하였다. Inorganic phosphorus의 含量은 比色法

19,20)

(spectrophotometric method)에 따라 phosphorus 분석용 kit(히타치, 일본)를 사용하여 spectrophotometer(Hitachi 7170A, 히타치, 일본)로 측정하였다.

② 尿 中 deoxypyridinoline 測定

尿 中 deoxypyridinoline 測定을 위한 試藥으로는 Gamma-BCT DPD RIA (Immuno diagnostic systems)제를 사용하였고 機器는 Gamma-counter (Packad, Auto gamma 5550)을 利用하였다.

(4) 骨의 灰分(ash) 무게 測定

검액 투여 후 8週 되는 날 動物을 희생시키고 오른 쪽 大腿骨을 절취하였다. 脂肪 및 周圍組織을 깨끗이 除去하고 항량으로 만든 도가니에 각각 담고 6N-HCl 을 數滴 가하면서 600℃ 灰化爐에서 24時間 동안 완전 히 灰化시킨 다음 30분 정도 放冷한 후 ash 무게를 測 定하였다

.

(5) 體重 變化 測定

수술 직전과 卵巢摘出 수술을 실시한 후 6주 및 약 물 투여 후 4주와 8주되는 날의 체중을 측정하여 그 변화를 관찰하였다. 단, 8주에는 絶食 前의 體重을 觀 察하였다.

(6) 子宮 무게 測定

검액 투여 후 8週 되는 날 動物을 희생시키고 子宮

을 摘出하여 群間의 子宮 무게를 比較하였다.

3. 統計處理

各 群間의 實驗 結果 分析은 Student's t-test를 하 여 有意性(P<0.05)을 檢證하였다.

實驗成績

1. 骨密度에 미치는 影響

1) 脊椎骨密度에 미치는 影響

脊椎骨密度의 변화를 보면, OVX群에서는 골다공증 의 유발을 확인하고 생리식염수 투여한 후 4주와 8주 가 각각 98.2 ± 2.12, 96.75 ± 1.0%로 나타났으 며, 모두 Sham群에 비하여 有意하게 減少되었다. 鹿角 投與群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 약물을 투여 한 후 4주와 8주가 각각 101.75 ± 3.05, 98.49 ± 2.30으로 나타났으나, OVX群에 비하여 유의성 있는 변화는 없었다. (Table 1).

Table 1. Effects of Cervi Cornu on Spinal Bone Mineral Density(BMD) in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Spinal BMD(g/cm²) 6 weeks after surgical

operation % of baseline ^a)

4 weeks after medication

% of baseline ^a)

8 weeks after medication

% of baseline ^a)

Sham 107.35 ± 0.95^#) 107.02 ± 1.35^#) 112.15 ± 1.43^#)

OVX 96.78 ± 2.85⁺⁺ 98.2 ± 2.12⁺⁺ 96.75 ± 1.0⁺⁺⁺

CC 95.48 ± 3.13 101.75 ± 3.05 98.49 ± 2.30

#) Mean ± standard error of 7 rats CC：Water extract of Cervi Cornu

+：Significantly different from sham group(+++：P＜0.001, ++：P＜0.01, +：P＜0.05)

*：Significantly different from ovariectomized(OVX) group(***：P＜0.001, **：P＜0.01, *：P＜0.05)

a)：Percentage of bone density to that of baseline； The baseline bone density's numerical value is 100. The baseline bone density means bone density before surgical operation.

2) 大腿骨密度에 미치는 影響

大腿骨密度의 변화를 보면, OVX群에서는 골다공증 의 유발을 확인하고 생리식염수 투여한 후 4주와 8주 가 각각 105.63 ± 2.75, 107.45 ± 1.75 %로 나타 났으며, 모두 Sham群에 비하여 有意하게 減少되었다.

鹿角投與群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 약물 을 투여한 후 4주와 8주가 각각 112.03 ± 2.21, 111.02 ± 2.13으로 나타났으며, OVX群에 비하여 모두 증가하였으나, 유의성은 없었다(Table 2).

Table 2. Effects of Cervi Cornu on Femoral Bone Mineral Density(BMD) in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Femoral BMD(g/cm²) 6 weeks after surgical

operation % of baseline ^a)

4 weeks after medication

% of baseline ^a)

8 weeks after medication

% of baseline ^a)

Sham 112.37 ± 1.05^#) 116.95 ± 0.98^#) 116.85 ± 1.26^#)

OVX 104.98 ± 1.92⁺⁺ 105.63 ± 2.75⁺⁺ 107.45 ± 1.75⁺⁺⁺

CC 106.90 ± 2.84 112.03 ± 2.21 111.02 ± 2.13

Other legends are the same as Table Ⅰ.

3) 腓骨脛骨密度에 미치는 影響

腓骨脛骨密度의 변화를 보면, OVX群에서는 골다공증 의 유발을 확인하고 생리식염수 투여한 후, 4주와 8주 가 각각 106.75 ± 0.74, 109.68 ± 1.06%로 나타 났으며, 모두 Sham群에 비하여 有意하게 減少하였다.

鹿角投與群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 약물

을 투여한 후, 4주와 8주가 각각 109.77 ± 1.74,

113.33 ± 1.78로 나타났으며, OVX群에 비하여 8주

간에서 유의성 있게 증가하였다(Table 3).

Table 3. Effects of Cervi Cornu on Fibula-tibial Bone Mineral Density(BMD) in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Fibula-tibial BMD(g/cm²) 6 weeks after surgical

operation % of baseline ^a)

4 weeks after medication

% of baseline ^a)

8 weeks after medication

% of baseline ^a)

Sham 112.07 ± 1.08^#) 115.09 ± 0.8^#) 118.43 ± 0.8^#)

OVX 103.51 ± 0.95⁺⁺⁺ 106.75 ± 0.74⁺⁺⁺ 109.68 ± 1.06⁺⁺⁺

CC 106.12 ± 1.75 109.77 ± 1.74 113.33 ± 1.78^＊

Other legends are the same as Table Ⅰ.

2. 血淸成分에 미치는 影響

1) 血淸 中 osteocalcin 含量에 미치는 影響 혈청 중 osteocalcin 含量을 보면, OVX群에서는 골 다공증의 유발을 확인하고 생리식염수를 투여한 후 4주 와 8주에서 48.20 ± 1.78, 43.05 ± 4.35 ng/㎖로

나타났으며, Sham群에 비하여 4주에서 유의성 있게 증가하였다.

鹿角投與群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 약물을 투여한 후 4주와 8주에서, 각각 34.51 ± 2.34, 36.37

± 3.43 ng/㎖로 나타났으며, OVX群에 비하여 4주에 서 유의성 있게 감소하였다(Table 4).

Table 4. Effects of Cervi Cornu on Serum Osteocalcin Levels in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Osteocalcin Concentration (ng/㎖) Initial 6 weeks after

surgical operation

4 weeks after medication

8 weeks after medication Sham 51.70 ± 2.24^#) 45.87 ± 3.57^#) 37.70 ± 2.57^#) 37.99 ± 3.5^#)

OVX 55.12 ± 2.68 59.25 ± 4.03⁺ 48.20 ± 1.78⁺⁺ 43.05 ± 4.35

CC 50.20 ± 3.49 62.56 ± 3.32 34.51 ± 2.34^*** 36.37 ± 3.43

Other legends are the same as Table Ⅰ.

2) 血淸 中 alkaline phosphatase(ALP) 活性度 에 미치는 影響

혈청 중 alkaline phosphatase(ALP) 含量을 보면, OVX群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 생리식염수 를 투여한 후 4주와 8주에서 187.03 ± 9.01, 130.89

± 5.55 ng/㎖로 나타났으며, Sham群에 비하여 8주

에서 유의성 있게 증가하였다.

鹿角投與群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 약물을 투여한 후 4주와 8주에서, 각각 155.71 ± 9.25, 102.86 ± 6.36 ng/㎖로 나타났으며, OVX群에 비하여 모두 유의성 있게 감소하였다 (Table 5).

Table 5. Effects of Cervi Cornu on Serum Alkaline Phosphatase Levels in Ovariectomized Rats

Experimental Group

ALP Activity(K-A unit) Initial 6 weeks after

surgical operation

4 weeks after medication

8 weeks after medication Sham 203.59 ± 25.33^#) 194.54 ± 11.78^#) 161.96 ± 12.67^#) 101.80 ± 6.92^#)

OVX 200.04 ± 11.05 214.67 ± 7.27 187.03 ± 9.01 130.89 ± 5.55⁺⁺

CC 201.00 ± 11.21 209.43 ± 14.61 155.71 ± 9.25^* 102.86 ± 6.36^**

Other legends are the same as Table Ⅰ.

3) 血淸 中 無機成分 含量에 미치는 影響 (1) 血淸 中 calcium 含量에 미치는 影響

혈청 중 calcium 含量을 보면, OVX群에서는 골다공 증의 유발을 확인하고 생리식염수를 투여한 후 4주와 8 주에서, 각각 12.32 ± 0.09, 10.38 ± 0.02 ㎎/㎗로 나타났으며, Sham群에 비하여 모두 유의성 있게 감소

하였다.

鹿角投與群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 약물을 투여한 후 4주와 8주에서, 각각 12.91

± 0.09, 11.77 ± 0.13 ㎎/㎗로 나타났으며,

OVX群에 비하여 모두 유의성 있게 증가하였다

(Table 6).

Table 6. Effects of Cervi Cornu on Serum Calcium Levels in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Serum Calcium(㎎/㎗) Initial 6 weeks after

surgical operation

4 weeks after medication

8 weeks after medication Sham 10.65 ± 0.04^#) 13.17 ± 0.09^#) 13.19 ± 0.08^#) 11.56 ± 0.37^#)

OVX 10.67 ± 0.11 13.20 ± 0.06 12.32 ± 0.09⁺⁺⁺ 10.38 ± 0.02⁺⁺

CC 10.73 ± 0.09 13.12 ± 0.05 12.91 ± 0.09^*** 11.77 ± 0.13^***

Other legends are the same as Table Ⅰ.

(2) 血淸 中 phosphorus 含量에 미치는 影響 혈청 중 phosphorus 含量을 보면, OVX群에서는 골 다공증의 유발을 확인하고 생리식염수를 투여한 후 4주 와 8주에서, 각각 7.47 ± 0.15, 7.95 ± 0.26 ㎎/㎗

로 나타났으며, Sham群에 비하여 모두 유의성 있게

증가하였다.

鹿角投與群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 약물 을 투여한 후 4주와 8주에서, 각각 6.70 ± 0.14, 6.63 ± 0.11 ㎎/㎗로 나타났으며, OVX群에 비하여 모두 유의성 있게 감소하였다(Table 7).

Table 7. Effects of Cervi Cornu on Serum Phoshorus Levels in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Serum Phoshorus(㎎/㎗) Initial 6 weeks after

surgical operation

4 weeks after medication

8 weeks after medication Sham 8.69 ± 0.10^#) 7.48 ± 0.12^#) 6.81 ± 0.12^#) 7.21 ± 0.14^#)

OVX 8.64 ± 0.16 7.51 ± 0.09 7.47 ± 0.15⁺⁺ 7.95 ± 0.26⁺

CC 8.42 ± 0.14 7.55 ± 0.11 6.70 ± 0.14^** 6.63 ± 0.11^***

Other legends are the same as Table Ⅰ.

3. 尿 中의 成分變化에 미치는 影響

1) 尿 中 無機成分의 변화에 미치는 影響

뇨 중 calcium 含量을 보면, OVX群에서는 2.04 ± 0.06 ㎎/㎗로 Sham群에 비하여 유의성 있게 증가하였 다. 반면에 鹿角投與群에서는 1.30 ± 0.20 ㎎/㎗로 OVX群에 비하여 유의성 있게 감소하였다.

뇨 중 phosphorus 含量을 보면, OVX群에서는 0.006148 ± 0.00031 ㎎/㎗로 Sham群에 비하여 유 의성 있게 증가하였다. 반면에 鹿角投與群에서는 0.00458 ± 0.000469 ㎎/㎗로 OVX群에 비하여 유의 성 있게 감소하였다(Table 8).

Table 8. Effects of Cervi Cornu on Urine Calcium, Phosphorus Levels in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Urine Urine

Calcium(㎎/㎗)

Urine Phosphorus(㎎/㎗) Sham 0.80 ± 0.21^#) 0.003049 ±

0.00030^#) OVX 2.04 ± 0.06⁺⁺⁺ 0.006148 ±

0.00031⁺⁺⁺

CC 1.30 ± 0.20^** 0.00458 ±

0.000469^* Other legends are the same as Table Ⅰ.

2) 尿 中 deoxypyridinoline 含量에 미치는 影響 뇨 중 deoxypyridinoline 含量을 보면, OVX群에서 는 61.55 ± 2.85로 Sham群에 비하여 유의성 있게 증가하였다. 반면에 鹿角投與群에서는 44.25 ± 3.31

㎎/㎗로 OVX群에 비하여 유의성 있게 감소하였다 (Table 9).

Table 9. Effects of Cervi Cornu on Urine Deoxypyridinoline and Creatinine Levels in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Deoxypyridinoline Concentration (nM DPD/mM creatinine )^a

Sham 40.12 ± 3.48^#)

OVX 61.55 ± 2.85⁺⁺⁺

CC 44.25 ± 3.31^**

Other legends are the same as Table Ⅰ.

4. 骨의 灰分(ash) 무게에 미치는 影響

大腿骨 중 회분 含量의 변화를 보면, OVX群에서는 334.88 ± 3.25 ㎎로 Sham群에 비하여 유의성 있게 감소하였다. 반면에 鹿角投與群에서는 345.17 ± 5.75

㎎로 OVX群에 비하여 증가하였으나 유의성은 없었다.

腓骨과 脛骨 중 회분 含量의 변화를 보면, OVX群에

서는 404.55 ± 9.35 ㎎로 Sham群에 비하여 유의성 있게 감소하였다. 반면에 鹿角投與群에서는 445.34 ± 9.75 ㎎로 OVX群에 비하여 유의성 있게 증가하였다 (Table 10).

Table 10. Effect of Cervi Cornu on Ash Weight in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Ash Weight (㎎)

Femur Tibia and Fibula Sham 354.58 ± 7.68^#) 449.73 ± 7.08^#) OVX 334.88 ± 3.25⁺ 404.55 ± 9.35⁺⁺

CC 345.17 ± 5.75 445.34 ± 9.75^* Other legends are the same as Table Ⅰ.

5. 體重 變化에 미치는 影響

체중의 변화를 보면, OVX群에서는 골다공증의 유발 을 확인하고 생리식염수 투여한 후 4주와 8주에서, 각 각 327.85 ± 4.78, 314.63 ± 2.58(g)로 나타났으 며, 모두 Sham群에 비하여 有意하게 증가되었다.

반면에 鹿角投與群에서는 골다공증의 유발을 확인하 고 약물을 투여한 후 4주와 8주에서, 각각 303.14 ± 5.41, 297.85 ± 5.20으로 나타났으며, OVX群에 비 하여 유의성 있게 감소하였다(Table 11).

Table 11. Effects of Cervi Cornu on Body Weight in Ovariectomized Rats

Experimental Group

Body Weight(g) Initial 6 weeks after

surgical operation

4 weeks after medication

8 weeks after medication Sham 224.00 ± 3.05^#) 252.56 ± 2.19^#) 263.58 ± 3.50^#) 257.52 ± 4.55^#)

OVX 222.73 ± 2.98 316.25 ± 7.4⁺⁺⁺ 327.85 ± 4.78⁺⁺⁺ 314.63 ± 2.58⁺⁺⁺

CC 216.71 ± 2.23 299.57±5.35 303.14 ± 5.41^** 297.85 ± 5.20^*

Other legends are the same as Table Ⅰ.

6. 子宮 무게 變化에 미치는 影響

자궁 무게의 변화를 보면, OVX群에서는 100.37 ± 7.64 ㎎로 Sham群에 비하여 유의성 있게 감소하였 다. 반면에 鹿角投與群에서는 131.04 ± 8.15 ㎎로 OVX群에 비하여 유의성 있게 증가하였다(Table 12).

Table 12. Effects of Cervi Cornu on Uterine Weight in Ovariectomized Rats

Experimental

Group Uterine Weight(㎎)

Sham 590.23 ± 99.83^#)

OVX 100.37 ± 7.64⁺⁺⁺

CC 131.04 ± 8.15^*

Other legends are the same as Table Ⅰ.

考 察

鹿角은 鹹溫한 性味를 지니고 있고, 주로 肝腎經으로 들어가서 溫腎陽, 溫補肝腎, 强筋骨, 行血消腫하는 효능 을 지니고 있어

주로 陽痿, 腰脊冷痛, 遺精, 陰疽瘡 瘍, 乳癰初起, 瘀血腫痛, 虛勞內傷 등의 증상에 많이 활용되어 지고 있는 한약재이다.

골다공증은 척추, 대퇴골, 손목 등의 부위에 골절 위 험도를 증가시키고, 이 때문에 높은 이환률과 사망률을

야기하므로, 사회적인 문제를 일으키고 있다. 골다공증 의 진단을 위해서는 생화학적 골표지자와 골밀도가 있 는데, 생화학적 골표지자는 체내의 순환계로 유리된 골 형성과 골흡수의 생산물로서, 골대사의 동적인 과정을 반영하는데, 골흡수 표지자 검사와 골형성 표지자 검사 가 있으며, 골밀도는 골량의 측정과 골다공증 진단에 사용되는 표준도구가 된다

.

골다공증을 치료하기 위한 일반적인 치료지침에는 충 분한 칼슘(1,200 ㎎/day)과 비타민 D(800 IU/day)의 보충, 규칙적인 체중부하운동과 근육강화운동, 과도한 음주와 흡연 금지, 낙상 방지 등이 있다

. 골다공증의 약물치료로 사용되는 약물은 크게 골 생성 촉진제, 골 흡수 억제제 등으로 분류되는데, 골 생성을 촉진하는 것으로는 parathyroid hormone (PTH) 등이 있으며, 골 흡수를 억제하는 치료제로는 selective estrogen receptor modulators (SERMs), estrogen, calcium, calcitonin, bisphosphonates 등이 이용되고 있다

23,24)

.

韓醫學에서 骨多孔症을 虛勞, 虛痺, 骨熱, 骨寒, 骨

寒熱, 骨虧, 骨枯, 骨痛, 骨痿, 骨痺, 骨極, 骨痛, 腎虧,

腎虛腰痛 등의 범주에 포함시킬 수 있다

. 그런

데, 韓醫學에서는 骨은 腎의 기능과 밀접한 관계가 있

다고 인식하고 있으므로, 骨多孔症의 주요한 원인을 주

로 腎陰虛, 腎陽虛, 腎虛, 肝腎虧虛, 脾腎陽虛 등 腎主

骨과 관련된 病機로 판단하며, 그 외에 나타나는 症狀

에 根據하여 氣血兩虛, 氣滯血瘀 등으로 辨證分類하여 치료하고 있다

. 그런데, 鹿角은 腎陽을 溫하며, 肝腎을 溫補하고, 筋骨을 강화시켜 주고, 行血消腫하는 효능을 지니고 있는 한약재로, 기존의 骨多孔症의 원인 으로 파악하고 辨證分類한 것을 총망라할 수 있는 한약 재이므로, 골다공증의 직접적인 치료와 골다공증으로 인한 骨折의 예방에도 좋은 효과가 있을 것으로 생각하 여 본 연구에 들어가게 되었다.

실험동물에서 난소를 절제한 후에는 bone loss가 일 어난다

. 이에 저자는 성숙한 흰쥐의 난소를 적출한 후 6주간 기다려 閉經期로 인한 estrogen 결핍성 골다 공증을 유발시킨 후, 약물 투여 후 4주와 8주에 각각 척추골, 대퇴골, 비골경골의 골밀도에 미치는 영향, 혈 청 중 osteocalcin 함량, alkaline phosphatase 활성 도, calcium 함량, phosphorus 함량에 미치는 영향, 뇨 중 무기성분의 변화, deoxypyridinoline 함량에 미 치는 영향, 골의 회분 무게에 미치는 영향, 체중 변화 에 미치는 영향, 자궁 무게에 미치는 영향을 관찰하였 다.

실험동물에서 난소를 적출하여 골다공증이 유발되면 大腿骨, 脊椎骨, 腓骨 및 脛骨의 골밀도는 모두 감소하 게 되는데

, 脊椎骨密度의 변화를 보면, OVX群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 생리식염수 투여한 후 4주 와 8주가 각각 101.75 ± 3.05, 98.49 ± 2.30 %로 나타났으나, OVX群에 비하여 유의성 있는 변화는 없었 다(Table 1). 大腿骨密度의 변화를 보면, OVX群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 생리식염수 투여한 후 4주 와 8주가 각각 112.03 ± 2.21, 111.02 ± 2.13 % 로 나타났으며, OVX群에 비하여 모두 증가하였으나, 유의성은 없었다(Table 2). 腓骨脛骨密度의 변화를 보 면, OVX群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 생리식 염수 투여한 후, 4주와 8주가 각각 109.77 ± 1.74, 113.33 ± 1.78 %로 나타났으며, OVX群에 비하여 8 주간에서 유의성 있게 증가하였다(Table 3).

난소를 절제한 후에는 osteocalcin이 증가되는 경향 이 있고, 骨芽細胞의 활성이 증가할수록 혈청 내 osteocalcin의 농도가 높아진다

. 혈청 중 osteocalcin 含量을 보면, OVX群에서는 골다공증의 유 발을 확인하고 생리식염수를 투여한 후 4주와 8주에서 각각 34.51 ± 2.34, 36.37 ± 3.43 ng/㎖로 나타났 으며, OVX群에 비하여 4주에서 유의성 있게 감소하였 다(Table 4).

당단백질 효소인 ALP(alkaline phosphatase)는 골 형성 활동의 중요한 지표가 되고, 骨芽細胞가 骨形成을 하는 동안 생성되어서 골아세포막의 소포에 저장되는 데, 그 중의 일부가 혈 중에 분비된다

. 난소가 적출 된 후에 유발되는 골다공증에서는 ALP의 활동이 활성

화되는데

, 혈청 중 alkaline phosphatase(ALP) 含 量을 보면, OVX群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 생리식염수를 투여한 후 4주와 8주에서 각각 155.71

± 9.25, 102.86 ± 6.36 ng/㎖로 나타났으며, OVX 群에 비하여 모두 유의성 있게 감소하였다(Table 5).

骨吸收는 혈청 중 calcium 농도의 변화와 관련이 있 는데, 난소가 적출되면 골 교체율이 증가하게 되고 骨 質의 감소를 초래하여서, 혈청 중 calcium의 농도의 상승을 가져오게 한다

. 혈청 중 calcium 含量을 보 면, OVX群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 생리식 염수를 투여한 후 4주와 8주에서, 각각 12.91 ± 0.09, 11.77 ± 0.13 ㎎/㎗로 나타났으며, OVX群에 비하여 모두 유의성 있게 증가하였다(Table 6).

골 흡수 시 calcium과 함께 phosphorus는 세포 외 액으로 방출되고 유기기질이 흡수되며, phosphorus는 골대사가 일어나고 있을 때 증가한다

. 혈청 중 phosphorus 含量을 보면, OVX群에서는 골다공증의 유발을 확인하고 생리식염수를 투여한 후 4주와 8주에 서, 각각 6.70 ± 0.14, 6.63 ± 0.11 ㎎/㎗로 나타 났으며, OVX群에 비하여 모두 유의성 있게 감소하였다 (Table 7).

난소적출 후에 골다공증이 유발된 경우에는 뇨 중 phosphorus와 calcium의 함량은 증가한다

. 본 실험 에서 뇨 중 calcium 含量을 보면, 鹿角投與群에서는 1.30 ± 0.20 ㎎/㎗로 OVX群에 비하여 유의성 있게 감소하였다. 뇨 중 phosphorus 含量을 보면, 鹿角投與 群에서는 0.00458 ± 0.000469 ㎎/㎗로 OVX群에 비 하여 유의성 있게 감소하였다(Table 8).

骨吸收를 반영하는 유용한 생화학적 지표로 Deoxypyridinoline가 활용되는데, 이것은 주로 뼈에 존재하며, 破骨細胞에 의해 콜라젠이 분해되면서 소변 내로 遊離되므로, 卵巢 적출로 인하여 뇨 중의 deoxypyridinoline은 증가하게 된다

. 뇨 중 deoxypyridinoline 含量을 보면, 鹿角投與群에서는 44.25 ± 3.31 ㎎/㎗로 OVX群에 비하여 유의성 있게 감소하였다(Table 9).

난소를 적출한 후에 골다공증이 유발되면 회분의 함 량은 감소한다

. 본 실험에서 大腿骨 중 회분 含量의 변화를 보면, 鹿角投與群에서는 345.17 ± 5.75 ㎎로 OVX群에 비하여 증가하였으나 유의성은 없었다. 腓骨 과 脛骨 중 회분 含量의 변화를 보면, 鹿角投與群에서 는 445.34 ± 9.75 ㎎로 OVX群에 비하여 유의성 있 게 증가하였다(Table 10).

난소를 제거한 후에 흰쥐의 체중은 증가하고

,

다시 estrogen의 투여하게 되면 체중의 증가는 억제된

다

. 본 실험에서 체중의 변화를 보면, 鹿角投與群에

서는 골다공증의 유발을 확인하고 약물을 투여한 후 4

주와 8주에서, 각각 303.14 ± 5.41, 297.85 ± 5.20 으로 나타났으며, OVX群에 비하여 유의성 있게 감소하 였다(Table 11).

난소가 적출된 후에는 난소에서만 분비되는 estrogen 이 나오지 않게 되어 자궁의 위축이 나타나게 되며

, 난소를 제거한 후에는 자궁의 무게도 감소하게 된다

. 본 실험에서 자궁 무게의 변화를 보면, 鹿角投與群에서 는 131.04 ± 8.15 ㎎로 OVX群에 비하여 유의성 있 게 증가하였다(Table 12).

이상에서 난소를 제거하여 골다공증을 유발한 흰쥐에 대하여 鹿角의 물 추출물을 투여한 결과, 골다공증 치 료에 유의한 효과가 있었으며, 향후 여성의 폐경기 이 후 골다공증에 대한 치료에 鹿角이 효과적이라 판단된 다. 향후 임상실험을 통해 효능을 더욱 검증할 필요성 이 있다고 생각된다.

結 論

鹿角의 물 추출물을 난소를 절제한 흰쥐에 투여하여 골다공증을 유발한 흰쥐의 치료효과에 미치는 영향을 살펴본 바, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

1. 골밀도를 측정한 결과, 비골경골의 골밀도가 鹿角投 與群에서 약물을 투여한 후 8주에서 OVX群에 비하여 유의성 있게 증가되었다.

2. 혈청성분을 측정한 결과 osteoclacin 함량은 약물 투여 후 4주에서 OVX군에 비하여 유의성 있게 감소 하였으며, alkaline phosphatase(ALP) 함량은 약물 투여 후 4주와 8주에서 모두 鹿角投與群이 OVX군에 비하여 유의성 있게 감소하였다. 혈청 중 무기성분에 서 calcium 함량은 약물 투여 후 4주와 8주에서 모두 OVX군에 비하여 유의성 있게 증가하였고, phosphorus 함량은 약물 투여 후 4주와 8주에서 모 두 OVX군에 비하여 유의성 있게 감소하였다.

3. 뇨 중의 성분변화를 측정한 결과, 뇨 중 clacium 함량은 鹿角投與群이 OVX군에 비하여 유의성 있게 감소하였고, 뇨. 중 phosphorus 함량은 鹿角投與群 이 OVX군에 비하여 유의성 있게 감소하였다. 뇨 중 deoxypyridinoline 함량은 鹿角投與群이 OVX군 에 비하여 유의성 있게 감소하였다.

4. 골의 회분 무게는 鹿角投與群이 OVX군에 비하여 腓骨脛骨에서 유의성 있는 증가가 있었다.

5. 체중 변화를 측정한 결과 약물투여 후 4주와 8주 모두 鹿角投與群이 OVX군에 비하여 유의성 있게 감소

하였다.

6. 자궁 무게 변화를 측정한 결과 鹿角投與群이 OVX 군에 비하여 유의성 있게 증가하였다.

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